記者從中國(guó)科學(xué)院寧波材料所獲悉：由該所和中國(guó)科學(xué)院物理所等單位組成的科研團(tuán)隊(duì)，通過(guò)研究嫦娥五號(hào)月壤不同礦物中的氫含量，發(fā)現(xiàn)了一種全新的利用月壤大量生產(chǎn)水的方法，有望為未來(lái)月球科研站及空間站的建設(shè)提供重要設(shè)計(jì)依據(jù)。相關(guān)成果于北京時(shí)間8月22日在線(xiàn)發(fā)表于國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《創(chuàng)新》。
水是建設(shè)月球科研站及未來(lái)開(kāi)展月球星際旅行，保障人類(lèi)生存的關(guān)鍵資源，探尋水資源是月球探測(cè)的首要任務(wù)之一?？茖W(xué)家之前主要關(guān)注月球上自然態(tài)水資源的分布情況，前期研究結(jié)果表明，月壤玻璃、斜長(zhǎng)石、橄欖石和輝石等多種月壤礦物中含有少量水，但這些礦物的含水量?jī)H在0.0001%—0.02%之間，極其稀少，難以在月球原位提取利用。因此，研究探測(cè)新的月球水資源及其開(kāi)采策略，無(wú)疑是未來(lái)探月工程的重點(diǎn)內(nèi)容。
經(jīng)過(guò)深入研究和反復(fù)驗(yàn)證，科研人員發(fā)現(xiàn)，月壤礦物由于太陽(yáng)風(fēng)億萬(wàn)年的輻照，儲(chǔ)存了大量氫。在加熱至高溫后，氫將與礦物中的鐵氧化物發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成單質(zhì)鐵和大量水。當(dāng)溫度升高至1000攝氏度以上時(shí)，月壤將會(huì)熔化，反應(yīng)生成的水將以水蒸氣的方式釋放出來(lái)。
經(jīng)過(guò)多種實(shí)驗(yàn)技術(shù)分析，研究團(tuán)隊(duì)確認(rèn)，1克月壤中大約可以產(chǎn)生51—76毫克水。以此計(jì)算，1噸月壤將可以產(chǎn)生約51—76千克水，相當(dāng)于100多瓶500毫升的瓶裝水，基本可以滿(mǎn)足50人一天的飲水量。
科研團(tuán)隊(duì)通過(guò)對(duì)不同月球礦物的進(jìn)一步研究，還發(fā)現(xiàn)月壤鈦鐵礦加熱后，可以同步生成大量單質(zhì)鐵和水蒸氣氣泡，是名副其實(shí)的月球“蓄水池”。
基于多項(xiàng)研究結(jié)果，科研團(tuán)隊(duì)提出一種具有可行性的月球水資源原位開(kāi)采與利用策略。專(zhuān)家表示，該策略將為未來(lái)月球科研站以及空間站建設(shè)提供重要的設(shè)計(jì)依據(jù)，并有望在后續(xù)的嫦娥探月任務(wù)中發(fā)射驗(yàn)證性設(shè)備以完成進(jìn)一步確認(rèn)。
